(57)【要約】  本出願は、OvXDMシステムに適用される一種類の変調方法、装置及びOvXDMシステムを開示している。一方、初期包絡波形に対しバーチャル切断を行い、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さで変調領域変位間隔を計算することで、変調で得る符号広さを小さくし、伝送レートを向上する。もう一方、初期包絡波形に対し、本当の切断でなく、バーチャル切断しか行ってないため、変位と重複をするのはスミアリング付きの初期包絡波形であることで、対応領域で良好な特性を保留させ、例えば、広さが狭く且つサイドローブ減衰が早い。そのため、本出願は伝送レートを上げる同時に、対応領域で良好な波形特性を保持する。【選択図】図1
2019526202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
OvXDMシステムに適用される一種類のデコード方法は、その特徴としては、下記ステップを含むことである：
設計パラメータにより変調領域内に初期包絡波形を生成する；
変調領域内に初期包絡波形の広さから初期包絡波形のスミアリング長さを差し引き，初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを得る；
初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを第一重複多重回数で割り，変調領域変位間隔を得る；
第一重複多重回数により、上述初期包絡波形を変調領域内で上述変調領域変位間隔で変位し、変調領域内の各変位包絡波形を得る；
変調待ちシーケンスの中の符号とそれぞれ対応する変位包絡波形を相乗し、変調領域内の各変調包絡波形を得る；
各変調包絡波形を変調領域内で重ね合わせ、変調領域内の多重変調包絡波形を得る。
【請求項２】
請求項１記載のOvXDMシステムに適用される変調方法は、その特徴としては、さらに初期包絡波形のスミアリング長さを確定するステップを含むことである：変調領域内で初期包絡波形の幅値をパワーに変換し、システムの閾値信号ノイズ比と比べ、パワーが上述閾値信号ノイズより小さい相応な変調領域部分をスミアリングと判定する。
【請求項３】
請求項１記載のOvXDMシステムに適用される変調方法は、その特徴としては、上述OvXDMシステムがOvFDMシステム、OvTDMシステム、OvHDMシステム、OvCDMシステム又はOvSDMシステムである。
【請求項４】
請求項３記載のOvXDMシステムに適用される変調方法は、その特徴としては、上述OvXDMシステムがOvFDMシステムの場合、上述変調領域が周波数領域である；上述OvXDMシステムがOvTDMシステムの場合、上述変調領域が時間領域である。
【請求項５】
請求項３記載のOvXDMシステムに適用される変調方法は、その特徴としては、上述OvXDMシステムがOvHDMシステムの場合、上述バーチャル切断変調方法がさらに下記ステップを含むことである：
それぞれ若干変調領域内の多重変調包絡波形を得る。その中変調領域は時間領域である；
第二重複多重回数により時間領域の各多重変調包絡波形を相応な副搬送波に乗せ、各副搬送波に対し周波数領域で変位重複を行うことで、各副搬送波の多重変調包絡波形を得る；
各副搬送波の多重変調包絡波形を周波数領域で重ね合わせ、時間周波数の二重の多重変調包絡波形を得る。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか記載のOvXDMシステムに適用される変調方法は、その特徴としては、上述初期包絡波形は変調領域で波形が滑らかである。
【請求項７】
請求項６記載のOvXDMシステムに適用される変調方法は、その特徴としては、上述初期包絡波形が下記であることである：
パルゼンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
バートレットウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
バートレット-ハンニングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ボーマンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ブラックマンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ブラックマン-ハリスウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ガウスウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ハミングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ハンニングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
カイザーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ナトールウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
フラットトップウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
チェビシェフ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
トライアングルウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
テーラーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
テューキーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形。
【請求項８】
OvXDMシステムに適用される一種類の変調装置は、その特徴としては、下記を含むことである：
波形生成モジュールは、設計パラメータにより変調領域で初期包絡波形を生成することに使われる；
バーチャル切断モジュールは、変調領域で初期包絡波形の広さから初期包絡波形のスミアリング長さを差し引き、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを得ることに使われる；
変調領域変位間隔計算モジュールは、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを第一重複多重回数で割り、変調領域変位間隔を得ることに使われる；
第一変位モジュールは、第一重複多重回数により上述初期包絡波形を変調領域で按上述変調領域変位間隔で変位し、変調領域での各変位包絡波形を得ることに使われる；
乗法モジュールは、変調待ちシーケンスの中の符号とそれぞれ対応する変位包絡波形を相乗し、変調領域での各変調包絡波形を得ることに使われる；
第一重複モジュールは、各変調包絡波形を変調領域で重複し、変調領域内の多重変調包絡波形を得ることに使われる。
【請求項９】
請求項８記載のOvXDMシステムに適用される変調装置は、その特徴としては、さらにスミアリング確定モジュールを含むことである。それは変調領域で初期包絡波形の幅値をパワーに変換し、システムの閾値信号ノイズと比べ、パワーが上述閾値信号ノイズ比より小さい相応な変調領域部分をスミアリングと判定する。
【請求項１０】
請求項８記載のOvXDMシステムに適用される変調装置は、その特徴としては、上述OvXDMシステムがOvFDMシステムの場合、上述変調領域が周波数領域であり；上述OvXDMシステムがOvTDMシステムの場合、上述変調領域が時間領域であることである。
【請求項１１】
請求項８記載のOvXDMシステムに適用される変調装置は、その特徴としては、上述OvXDMシステムがOvHDMシステムの場合、上述変調装置がさらに下記を含むことである：
第二変位モジュールは、第二重複多重回数により、第一重複モジュールから得た若干多重変調包絡波形を相応な副搬送波に載せ、各副搬送波に対し周波数領域で変位重複を行い、各副搬送波の多重変調包絡波形を得ることに使われる；
第二重複モジュールは、各副搬送波の多重変調包絡波形を周波数領域で重複し、時間周波数二重の多重変調包絡波形を得ることに使われる。
【請求項１２】
請求項８〜１１記載のOvXDMシステムに適用される変調装置は、その特徴としては、上述波形生成モジュールの生成する初期包絡波形は変調領域で波形が滑らかであることである。
【請求項１３】
請求項１２記載のOvXDMシステムに適用される変調装置は、その特徴としては、上述波形生成モジュールの生成する初期包絡波形が下記であることである：
パルゼンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
バートレットウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
バートレット-ハンニングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ボーマンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ブラックマンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ブラックマン-ハリスウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ガウスウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ハミングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ハンニングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
カイザーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
ナトールウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
フラットトップウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
チェビシェフ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
トライアングルウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
テーラーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、
テューキーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形。
【請求項１４】
一種類のOvXDMシステムは、その特徴としては、請求項８〜１３のいずれか記載のOvXDMシステムに適用される変調装置を含むことである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は信号処理分野に関わり、具体的にはOvXDMシステムに適用される一種類の変調方法、装置及びOvXDMシステムに関わっている。
【背景技術】
【０００２】
重複多重システムに対しては−重複時分割多重（OvTDM、Overlapped Time Division Multiplexing）システムであろう、重複周波数分割多重（OvFDM、Overlapped Frequency DivisionMultiplexing）システム又は重複コード分割多重（OvCDM、Overlapped Code Division Multiplexing）システムであろう、重複スペース分割多重（OvSDM、Overlapped Space Division Multiplexing）システムであろう、重複混合多重（OvHDM、Overlapped Hybrid DivisionMultiplexing）システムなどであろう、システム変調に使われる多重波形の大部分は“スミアリング”現象が存在している。つまりその変調領域の多重波形のエネルギーが低く、信号伝送のプロセスでその変調領域の実際に載せる情報量が非常に少なく、重複回数が同じ且つ多重波形が変調領域で同じ広さ・長さである場合は、“スミアリング”の多重波形の実際の伝送レートが低いが、もう一方変調領域の多重波形“スミアリング”の存在により、それは変調領域の対応領域（例如、変調領域が周波数領域であれば、対応領域が時間領域で、変調領域が時間領域であれば、対応領域が周波数領域である）でよい特性がある。それは対応領域で広さが狭い且つサイドローブ減衰が早いので、“スミアリング”の多重波形は伝送レートと対応領域良好特性の矛盾状況が存在している。
【発明の概要】
【０００３】
本出願はOvXDMシステムに適用される一種類の変調方法、装置及びOvXDMシステムを提供している。
【０００４】
本出願の第一方面により、本出願はOvXDMシステムに適用される一種類の変調方法を提供している。それは下記ステップを含む：
設計パラメータにより変調領域で初期包絡波形を生成する；
変調領域で将初期包絡波形の広さから初期包絡波形のスミアリング長さを差し引き、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを得る；
初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを第一重複多重回数で割り、変調領域変位間隔を得る；
第一重複多重回数により上述初期包絡波形を変調領域で上述変調領域変位間隔で変位し、変調領域での各変位包絡波形を得る；
変調待ちシーケンスの中の符号とそれぞれ対応する変位包絡波形を相乗し、変調領域での各変調包絡波形を得る；
各変調包絡波形を変調領域で重ね合わせ、変調領域での各変調包絡波形を得る。
【０００５】
本出願の第二方面により、本出願はOvXDMシステムに適用される一種類の変調装置を提供している。それは下記を含む：
波形生成モジュールは、設計パラメータにより変調領域で初期包絡波形を生成することに使われる；
バーチャル切断モジュールは、変調領域で初期包絡波形の広さから初期包絡波形のスミアリング長さを差し引き、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを得ることに使われる；
変調領域変位間隔計算モジュールは、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを第一重複多重回数で割り、変調領域変位間隔を得ることに使われる；
第一変位モジュールは、第一重複多重回数により上述初期包絡波形を変調領域で上述変調領域変位間隔で変位し、変調領域での各変位包絡波形を得ることに使われる；
乗法モジュールは、変調待ちシーケンスの中の符号とそれぞれ対応する変位包絡波形を相乗し、変調領域での各変調包絡波形を得ることに使われる；
第一重複モジュールは、各変調包絡波形を変調領域で重ね合わせ、変調領域での各変調包絡波形を得ることに使われる。
【０００６】
本出願の第三方面により、本出願は一種類のOvXDMシステムを提供し、上述OvXDMシステムに適用される変調装置を含む。
【０００７】
本出願の有益効果は：
上記のように実施されるOvXDMシステムに適用される変調方法、装置及びOvXDMシステムは、一方、初期包絡波形に対しバーチャル切断を行い、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さで変調領域変位間隔を計算することで、変調で得る符号広さを小さくし、伝送レートを向上する；もう一方、初期包絡波形に対し、本当の切断でなく、バーチャル切断しか行ってないため、変位と重複をするのはスミアリング付きの初期包絡波形であることで、対応領域で良好な特性を保留させ、例えば、広さが狭く且つサイドローブ減衰が早い；そのため、本出願は伝送レートを上げる同時に、対応領域で良好な波形特性を保持する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図1は、本出願の一種類の実施例のOvXDMシステムに適用される変調方法のフローチャートである。
【図２】図2は、本出願のもう一種類の実施例のOvXDMシステムに適用される変調方法のフローチャートである。
【図３】図3は、本出願の一種類の実施例のOvXDMシステムに適用される変調装置の構成見取り図である；
【図４】図4は、本出願のもう一種類の実施例のOvXDMシステムに適用される変調装置の構成見取り図である。
【図５】図5は、本出願の第一種類の実施例でOvXDMシステムがOvFDMシステムの場合、初期包絡波形に対しバーチャル切断を行う見取り図である。
【図６】図6（a）は、本出願の第一種類の実施例でOvXDMシステムがOvFDMシステムの場合、見つかった初期包絡波形のスミアリングの見取り図で、その中縦座標が幅である。図6（b）は、本出願の第一種類の実施例でOvXDMシステムがOvFDMシステムの場合、見つかった初期包絡波形のスミアリングの見取り図で、その中縦座標がパワーである。
【図７】図7は、本出願の第一種類の実施例でOvXDMシステムがOvFDMシステムの場合、バーチャル切断の初期包絡波形の重複プロセスの見取り図である。
【図８】図8は、本出願の第一種類の実施例でOvXDMシステムがOvFDMシステムの場合、真実切断の初期包絡波形の重複プロセスの見取り図である。
【図９】図9は、本出願の第一種類の実施例でOvXDMシステムがOvFDMシステムの場合、実施例一のサンプリングバーチャル切断の変調方法と現有技術でのサンプリング真実切断の変調方法により得る多重変調包絡波形の時間領域での特性比較図である。
【図１０】図10は、本出願の第二種類の実施例でOvXDMシステムがOvTDMシステムの場合、初期包絡波形に対しバーチャル切断を行う見取り図である。
【図１１】図11（a）は、本出願の第二種類の実施例でOvXDMシステムがOvTDMシステムの場合、見つかった初期包絡波形のスミアリングの見取り図で、その中縦座標が幅である。図11（b）は、本出願の第二種類の実施例でOvXDMシステムがOvTDMシステムの場合、見つかった初期包絡波形のスミアリングの見取り図で、その中縦座標がパワーである。
【図１２】図12は、本出願の第二種類の実施例でOvXDMシステムがOvTDMシステムの場合、バーチャル切断の初期包絡波形の重複プロセスの見取り図である。
【図１３】図13は、本出願の第二種類の実施例でOvXDMシステムがOvTDMシステムの場合、真実切断の初期包絡波形の重複プロセスの見取り図である。
【図１４】図14は、本出願の第二種類の実施例でOvXDMシステムがOvTDMシステムの場合、実施例一のサンプリングバーチャル切断の変調方法と現有技術でのサンプリング真実切断の変調方法により得る多重変調包絡波形の周波数領域での特性比較図である。
【図１５】図15は、本出願第三種類の実施例でOvHDMシステムの一種類の構成見取り図である。
【図１６】図16（a）は、本出願の第四種類の実施例で、矩形ウィンドウ包絡波形の時間領域での波形図である。図16（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内の矩形ウィンドウ包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図１７】図17は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、矩形ウィンドウ包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図１８】図18は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、矩形ウィンドウ包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図１９】図19（a）は、本出願第四種類の実施例で、パルゼン包絡波形の時間領域での波形図である。図19（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のパルゼン包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図２０】図20は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、パルゼン包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図２１】図21は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、パルゼン包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図２２】図22（a）は、本出願第四種類の実施例で、バートレット包絡波形の時間領域での波形図である。図22（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のバートレット包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図２３】図23は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、バートレット包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図２４】図24は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、バートレット包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図２５】図25（a）は、本出願第四種類の実施例で、バートレット-ハンニング包絡波形の時間領域での波形図である。図25（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のバートレット-ハンニング包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図２６】図26は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、バートレット-ハンニング包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図２７】図27は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、バートレット-ハンニング包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図２８】図28（a）は、本出願第四種類の実施例で、ボーマン包絡波形の時間領域での波形図である。図28（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のボーマン包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図２９】図29は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ボーマン包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図３０】図30は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ボーマン包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図３１】図31（a）は、本出願第四種類の実施例で、ブラックマン包絡波形の時間領域での波形図である。図31（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のブラックマン包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図３２】図32は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ブラックマン包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図３３】図33は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ブラックマン包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図３４】図34（a）は、本出願第四種類の実施例で、ブラックマン-ハリス包絡波形の時間領域での波形図である。図34（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のブラックマン-ハリス包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図３５】図35は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ブラックマン-ハリス包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図３６】図36は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ブラックマン-ハリス包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図３７】図37（a）は、本出願第四種類の実施例で、ガウス包絡波形の時間領域での波形図である。図37（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のガウス包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図３８】図38は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ガウス包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図３９】図39は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ガウス包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図４０】図40（a）は、本出願第四種類の実施例で、ハミング包絡波形の時間領域での波形図である。図40（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のハミング包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図４１】図41は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ハミング包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図４２】図42は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ハミング包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図４３】図43（a）は、本出願第四種類の実施例で、ハンニング包絡波形の時間領域での波形図である。図43（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のハンニング包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図４４】図44は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ハンニング包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図４５】図45は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ハンニング包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図４６】図46（a）、（c）、（e）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、betaパラメータがそれぞれ0.5、2、5のカイザー包絡波形の時間領域での波形図である。図46（b）、（d）、（f）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、時間領域内のbetaパラメータがそれぞれ0.5、2、5であるカイザー包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図４７】図47（a）、（b）、（c）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、betaパラメータがそれぞれ0.5、2、5であるカイザー包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図４８】図48（a）、（b）、（c）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、betaパラメータがそれぞれ0.5、2、5であるカイザー包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図４９】図49（a）は、本出願第四種類の実施例で、ナトール包絡波形の時間領域での波形図である。図49（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のナトール包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図５０】図50は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ナトール包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図５１】図51は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、ナトール包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図５２】図52（a）は、本出願第四種類の実施例で、フラットトップ包絡波形の時間領域での波形図である．図52（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のフラットトップ包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図５３】図53は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、フラットトップ包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図５４】図54は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、フラットトップ包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図５５】図55（a）は、本出願第四種類の実施例で、チェビシェフ包絡波形の時間領域での波形図である。図55（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内のチェビシェフ包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図５６】図56は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、チェビシェフ包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図５７】図57は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、チェビシェフ包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図５８】図58（a）は、本出願第四種類の実施例で、三角形包絡波形の時間領域での波形図である。図58（b）は、本出願第四種類の実施例で、時間領域内の三角形包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図５９】図59は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、三角形包絡波形形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図６０】図60は、本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、三角形包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図６１】図61（a）、（c）、（e）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、nbar = 4、sll = -30のテーラー包絡波形の時間領域での波形図、nbar = 6、sll = -50のテーラー包絡波形の時間領域での波形図、nbar = 8、sll = -80のテーラー包絡波形の時間領域での波形図である。図61（b）、（d）、（f）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、時間領域内nbar = 4、sll = -30のテーラー包絡波形が周波数領域に変換される波形図、時間領域内nbar= 6、sll = -50のテーラー包絡波形が周波数領域に変換される波形図、時間領域内nbar = 8、sll = -80のテーラー包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図６２】図62（a）、（b）、（c）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、采用nbar = 4、sll = -30のテーラー包絡波形、nbar = 6、sll = -50のテーラー包絡波形、nbar = 8、sll = -80のテーラー包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図６３】図63（a）、（b）、（c）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、采用nbar = 4、sll = -30のテーラー包絡波形、nbar = 6、sll = -50のテーラー包絡波形、nbar = 8、sll = -80のテーラー包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図６４】図64（a）、（c）、（e）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、パラメータRがそれぞれ0.1、0.5、0.9であるカイザー包絡波形の時間領域での波形図である。図64（b）、（d）、（f）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、時間領域内パラメータR がそれぞれ0.1、0.5、0.9であるカイザー包絡波形が周波数領域に変換される波形図である。
【図６５】図65（a）、（b）、（c）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、パラメータRがそれぞれ0.1、0.5、0.9であるカイザー包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る変調包絡波形と多重変調包絡波形の時間領域での波形図である。
【図６６】図66（a）、（b）、（c）は、それぞれ本出願第四種類の実施例で、OvHDMシステムで、パラメータRがそれぞれ0.1、0.5、0.9であるカイザー包絡波形を初期包絡波形とし変調してから得る時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
下記から具体的な実施方法と附図と結び合わせ、本出願に対しさらに詳しい説明を行う。
【００１０】
背景技術に言及された多重波形のスミアリング現象に対し、現有技術は一般に採用する方法が真実切断である。具体地的には、多重波形のスミアリングを切断し、切断されたスミアリングの多重波形を新しい多重波形としその後の変位及び重複プロセスを行う。真実切断後の波形の広さが狭くなるため、算出される変調領域変位間隔も小さくなるので、有効的に符号の伝送レートを上げられるが、その波形の両端のスミアリングが切断され、つまり多重波形の変調領域での両端が滑らかでなくなるため、その対応領域の特性が悪くなり、つまり対応領域のサイドローブパワーが高くなる。それはメインローブに対し干渉が大きくて、システムの性能を影響し、システムのエラーレートを上げてしまった。
【００１１】
この問題を解決するために、つまり伝送レートを上げる同時に、変調領域の対応領域での優れる波形特性を保持するために、本出願はバーチャル切断の構想を提示している。具体的には、初期包絡波形からスミアリングを取り除く後の広さで変調領域変位間隔を計算することで、変調により得る符号広さを小さくし、伝送レートを高くする。実際に変位と重複に関わる波形はスミアリングを取り除いてないもともとの初期包絡波形であるので、対応領域でスミアリングの持っている優れる特性を保留する。下記から具体的な説明を行う。
【００１２】
本出願はまずOvXDMシステムに適用される一種類の変調方法（以下単に変調方法と称する）を提示している。図1をご参照ください。それがステップS01~S11を含む。
【００１３】
ステップS01は、設計パラメータにより変調領域で初期包絡波形を生成する。一つの実施例では、設計パラメータが少なくとも初期包絡波形の広さLを含む。より良い実施例では、初期包絡波形は変調領域で波形が滑らかであることで、対応領域で広さが狭くて、より良い特性を備える。より良いこととしては、初期包絡波形は下記各波形のいずれかを含んでもいい：パルゼン（Parzen）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、バートレット（Bartlett）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、バートレット-ハンニング（Bartlett-Hanning）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ボーマン（Bohman）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ブラックマン（Blackman）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ブラックマン-ハリス（Blackman-Harris）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ガウス（Gaussian）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ハミング（Hamming）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ハンニング（Hann）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、カイザー（Kaiser）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ナトール（Nuttall）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、フラットトップ（Flat Top）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、チェビシェフ（Chebyshev）包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、トライアングル（Triangular）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、テーラー（Taylor）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、テューキー（Tukey）ウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形。ここの変遷ウィンドウ関数は元波形のパルス成型連乗関数、各次導関数、各次導関数の総和など等一連の元波形の成型に関する関数形式を指してもいい。例えば、：チェビシェフ包絡波形の変遷ウィンドウ関数がチェビシェフパルス成型連乗関数、各次導関数、各次導関数の総和など一連のチェビシェフパルス成型に関する関数でもいい。
【００１４】
ステップS03は、変調領域で初期包絡波形の広さから初期包絡波形のスミアリング長さを差し引き、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを得る。例えば、変調領域で初期包絡波形の広さがLで、スミアリング長さがLtailであると、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さL’の計算はL’=L-Ltailとする。
【００１５】
一つの実施例では、本出願の変調方法はさらに初期包絡波形のスミアリング長さを確定するステップを含む。具体的には、変調領域で初期包絡波形の幅値をパワーに変換し、システムの閾値信号ノイズ比と比べ、パワーが上述閾値信号ノイズ比より小さい相応な変調領域部分をスミアリングと判定する。
【００１６】
ステップS05は、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを第一重複多重回数で割り、変調領域変位間隔を得る。例えば、Kは第一重複多重回数で、△は変調領域変位間隔とすれば、本出願の△= L’/K=（L-Ltail）/K。
【００１７】
ステップS07は、第一重複多重回数により上述初期包絡波形を変調領域で上述変調領域変位間隔で変位し、変調領域での各変位包絡波形を得る。ここで変位する初期包絡波形は切断せず、スミアリングを保留している波形である。
【００１８】
ステップS09は、変調待ちシーケンスの中の符号とそれぞれ対応する変位包絡波形を相乗し、変調領域での各変調包絡波形を得る。
【００１９】
ステップS11は、各変調包絡波形を変調領域で重ね合わせ、変調領域での各変調包絡波形を得る。
【００２０】
本実施例のOvXDMシステムがOvFDMシステム、OvTDMシステム、OvHDMシステム、OvCDMシステム又はOvSDMシステムでもいい。下記からそれぞれ説明する。
【００２１】
一つの実施例では、OvXDMシステムがOvFDMシステムの場合、上述変調領域が周波数領域であり、ステップS11で周波数領域の多重変調包絡波形を得る後、さらに一つの変換ステップを含んでもいい。例えば、周波数領域の多重変調包絡波形を時間領域の多重変調包絡波形に変換し、その後の発射を行う。
【００２２】
一つの実施例では、OvXDMシステムがOvTDMシステムの場合、上述変調領域が時間領域であり、ステップS11で得たのは時間領域の多重変調包絡波形である。一つの実施例では、直接にそれを発射してもいい。
【００２３】
一つの実施例では、OvXDMシステムがOvHDMシステムの場合、上述変調領域が時間領域であり、ステップS11で得たのは時間領域の多重変調包絡波形である。図2をご参照ください。OvXDMシステムがOvHDMシステムの場合、本出願の変調方法がさらにステップS13とS15を含む。
【００２４】
ステップS13は、第二重複多重回数により、各多重変調包絡波形を対応の副搬送波上に載せ、各副搬送波に対し周波数領域で変位重複を行い、各副搬送波の多重変調包絡波形を得る。各多重変調包絡波形はステップS11で得られる。
【００２５】
ステップS15は、各副搬送波の多重変調包絡波形を周波数領域で重ね合わせ、時間周波数二重の多重変調包絡波形を得る。
【００２６】
一つの実施例では、ステップS15の後は、時間領域での時間周波数二重の多重変調包絡波形を発射するステップを含んでもいい。
【００２７】
それと相応に、図3をご参照ください。本出願はOvXDMシステムに適用される一種類の変調装置（以下単に変調装置と称する）をも提示している。それは波形生成モジュール01、バーチャル切断モジュール03、変調領域変位間隔計算モジュール05、第一変位モジュール07、乗法モジュール09と第一重複モジュール11を含む。
【００２８】
波形生成モジュール01、設計パラメータにより変調領域で初期包絡波形を生成することに使われる。一つの実施例では、波形生成モジュール01は少なくとも初期包絡波形の広さLにより変調領域で初期包絡波形を生成する。よりよい実施例では、波形生成モジュール01の生成する初期包絡波形は変調領域で波形が滑らかであることで、それの対応領域広さが狭くて、よりよい特性を備える。より良いこととしては、初期包絡波形は下記各波形のいずれであってもいい：パルゼンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、バートレットウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、バートレット-ハンニングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ボーマンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ブラックマンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ブラックマン-ハリスウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ガウスウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ハミングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ハンニングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、カイザーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ナトールウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、フラットトップウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、チェビシェフ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、トライアングルウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、テーラーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、テューキーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形。ここの変遷ウィンドウ関数は元波形のパルス成型連乗関数、各次導関数、各次導関数の総和など一連の元波形の成型に関するの関数形式、例えば、：パルゼンウィンドウ包絡波の変遷ウィンドウ関数はチェビシェフパルス成型連乗関数、各次導関数、各次導関数の総和など一連のチェビシェフパルス成型に関する関数でもいい。
【００２９】
バーチャル切断モジュール03は、変調領域で初期包絡波形の広さから初期包絡波形のスミアリング長さを差し引き、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを得ることに使われる。例えば、変調領域で初期包絡波形の広さはL、スミアリング長さはLtailとすると、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さL’の計算はL’=L-Ltailとする。より良い実施例では、本出願の変調モジュールはさらにスミアリング確定モジュールを含んでもいい。それは変調領域で初期包絡波形の幅値をパワーに変換し、システムの閾値信号ノイズ比と比べ、パワーが上述閾値信号ノイズ比より小さい相応な変調領域部分をスミアリングと判定することに使われる。
【００３０】
変調領域変位間隔計算モジュール05は、初期包絡波形のバーチャル切断後の広さを第一重複多重回数で割り、変調領域変位間隔を得ることに使われる。例えば、Kを第一重複多重回数とし、△を変調領域変位間隔とすると、本出願の△= L’/K=（L-Ltail）/K。
【００３１】
第一変位モジュール07は、第一重複多重回数により上述初期包絡波形を変調領域で上述変調領域変位間隔で変位し、変調領域での各変位包絡波形を得ることに使われる。
【００３２】
乗法モジュール09は、変調待ちシーケンスの中の符号とそれぞれ対応する変位包絡波形を相乗し、変調領域での各変調包絡波形を得ることに使われる。
【００３３】
第一重複モジュール11は、各変調包絡波形を変調領域で重ね合わせ、変調領域での各変調包絡波形を得ることに使われる。
【００３４】
本出願はさらに一種類のOvXDMシステムを開示している。それは上述変調モジュールを含む。本出願のOvXDMシステムがOvFDMシステム、OvTDMシステム、OvHDMシステム、OvSDMシステム又はOvCDMシステムであってもいい。
【００３５】
一つの実施例では、OvXDMシステムがOvFDMシステムの場合、変調領域が周波数領域であり、それと相応に、第一重複モジュール11が得たのは周波数領域の多重変調包絡波形である。そのため、一つの実施例では、本出願の変調装置はさらに周波数領域の多重変調包絡波形を時間領域の多重変調包絡波形に変換し発射するモジュールを含んでもいい。
【００３６】
一つの実施例では、OvXDMシステムがOvTDMシステムの場合、上述変調領域が時間領域であり、それと相応に、第一重複モジュール11が得たのは時間領域の多重変調包絡波形である。一つの実施例では、直接に発射してもいい。
【００３７】
一つの実施例では、OvXDMシステムがOvHDMシステムの場合、上述変調領域が時間領域であり、第一重複モジュール11で得たのは時間領域の多重変調包絡波形である。図4をご参照ください。OvXDMシステムがOvHDMシステムの場合、本出願の変調装置は第二変位モジュール13と第二重複モジュール15を含んでもいい。
【００３８】
第二変位モジュール13は、第二重複多重回数により第一重複モジュール11の得た若干多重変調包絡波形を対応の副搬送波に載せ、各副搬送波に対し周波数領域で変位重複を行い、各副搬送波の多重変調包絡波形を得ることに使われる。
【００３９】
第二重複モジュール15は、各副搬送波の多重変調包絡波形を周波数領域で重ね合わせ、時間周波数二重の多重変調包絡波形を得ることに使われる。
【００４０】
一つの実施例では、本出願の変調装置はさらに時間領域上の時間周波数二重の多重変調包絡波形を発射するモジュールを含んでもいい。
【００４１】
下記から若干の例によりさらに本出願を説明する。
【００４２】
実施例一
本実施例はOvFDMシステムを例とし説明する。
【００４３】
OvFDMシステムはまず発送側で相応な多重波形を生成する必要がある。つまり前文に言及された初期包絡波形である。OvFDMシステムが周波数分割多重で、主としては周波数領域で変調するので、生成する初期包絡波形が周波数領域の初期包絡波形H（f）である。より良いこととしては、初期包絡波形H（f）を選ぶ時に、周波数領域で滑らかなことを希望し、それと相応に、対応する時間領域でエネルギーが集中し、信号の占用時間が短くいことで、重複後に生成する多重変調包絡波形は周波数領域での波形が滑らかである。それを時間領域に変換する後、信号エネルギーが集中し、減衰が早い且つ占用時間が短く、システム間の符号干渉が小さく、信号が良好な特性を備えるので、システムのエラーレートを下げることに役立つ。前文に言及された幾つかの滑らかな初期包絡波形は要求に合っている。例えば、ガウス（Gaussian）包絡波形、チェビシェフ(Chebyshev) 包絡波形、テーラー(Taylor) 包絡波形、テューキー(Tukey) 包絡波形など。
【００４４】
しかし、大部分の初期包絡波形は“スミアリング”現象がある。特に初期包絡波形が“痩せている”時に、この現象はもっと明らかである。“スミアリング”とは、波形が一定スペクトル内にその幅値（又はエネルギー）が低く、ゼロに近づき且つ変化が遅いことである。このスペクトル内の初期包絡波形のエネルギーが低いため、信号伝送中に、実際に載せられる情報量が少ない。重複回数が同じ且つ初期包絡波形が同じ帯域幅の場合は、“スミアリング”の初期包絡波形の実際伝送レートが低いが、“スミアリング”の波形はより良い時間領域の特性があり、時間領域の信号エネルギーが集中し、減衰が早く且つ占用時間が短く、システム間符号干渉が小さいため、“スミアリング”の波形は伝送レートと時間領域特性の矛盾状況がある。
【００４５】
上記のように、この問題に対しては、現有技術での処理方法は真実切断である。即ち、初期包絡波形のスミアリングを切断してから、得られたスミアリング無しの初期包絡波形を新しい多重波とし後続の変調を行う。例えば変位や符号相乗、重複など。真実切断の案は有効に符号の伝送レートを上げられるが、スミアリングがなくなるため、その時間領域の特性が悪く、時間領域の信号エネルギーが集中しなく且つ誤差が遅く、システム間の符号干渉が大きくて、システムの性能を影響し、システムのエラーレートを上げてしまう。
【００４６】
発明者の研究により、初期包絡波形の広さにより計算される符号の実際広さは、その伝送レートを決め、符号の広さが小さいほど、その伝送レートが高い；周波数領域で初期包絡波形のスミアリングが存在するかは、時間領域での波形特性を影響すると分かった。
【００４７】
そのため、本実施例はバーチャル切断方法を提示している。図5のように、初期包絡波形に対し真実切断でなくバーチャル切断を行い、バーチャル切断後の初期包絡波形で符号の実際広さを計算する−即ち、スミアリング無しの初期包絡波形で符号の実際広さを計算することで、符号の広さを小さくするので、その伝送レートを上げている；同時に、実際の変調プロセスでは、バーチャル切断のため、実際には初期包絡波形がスミアリングを保留していることで、良好な時間領域の特性を備える。実際切断を行ってない初期包絡波形を変位し、符号と相乗・重複などを行うことで、変調により得られる多重変調包絡波形も良好な時間領域の特性を備える。具体的に言えば、時間領域の信号エネルギーが集中し減衰が早く且つ占用時間が短いことで、システム間の符号干渉を小さくし、デコードの複雑さを上げない前提で、同時にシステムの性能を保証している。
【００４８】
下記から本出願のOvXDMシステムに適用される変調方法に対し、OvFDMシステムと結び合わせ説明する。
【００４９】
（1）設計パラメータにより周波数領域で初期包絡波形H（f）を生成する
初期包絡波形H（f）の広さはB、システムの重複多重回数はK、符号広さはBsとすると、初期包絡波形H（f）の広さがB=K*Bsである。
【００５０】
（2）初期包絡波形H（f）の“スミアリング”を見つける
具体的には、周波数領域で初期包絡波形の幅値をパワーに変換し、システムの閾値信号ノイズ比と比べ、パワーが閾値信号ノイズ比より小さい対応する周波数領域部分の波形をスミアリングと判定する。
【００５１】
ガウスウィンドウ、つまりガウスウィンドウ初期包絡波形を例とする。仮にH（f）の広さB=32、閾値信号ノイズ比は-30dBと仮設すると、多重波形の幅値をパワーに変換し、それから多重波形パワーが-30dBの時に対応する符号の広さを見つけ、閾値信号ノイズ比より小さい対応する広さをスミアリングと判定する。本実施例では、多重波形5~27の範囲をバーチャル切断後の波形広さとし、残りの部分をスミアリングとする。図6のように、波形は左側点線の左、及び右側点線の右にあり、この二部分は見つかった波形のスミアリングである。その中、図6（a）の縦座標は幅度、図6（b）の縦座標はパワー、単位はdBである。
【００５２】
（3）初期包絡波形に対しバーチャル切断を行い周波数領域変位間隔ΔBを計算する
（2）で見つかるスミアリングの帯域幅をBtailとし、初期包絡波形に対しバーチャル切断により得られるバーチャル初期包絡波形をH0（f）とすると、バーチャル初期包絡波形H0（f）のバーチャル広さはB’=B-Btail、符号の実際広さはBs’=B’/K=（B-Btail）/Kである。符号の実際広さがB/Kから（B-Btail）/Kに小さくなり、その伝送レートが上がることが分かった。
【００５３】
初期包絡波形をバーチャル切断する後の広さB’を重複多重回数Kで割り、周波数領域の変位間隔ΔBを得る。つまりΔB= B’ /K。
【００５４】
（4）入力符号シーケンスに対する変調
重複多重回数Kにより初期包絡波形H（f）を周波数領域で周波数領域変位間隔ΔBで変位し、周波数領域での各変位包絡波形を得る。具体的には、例えば、長さがNである符号シーケンスX={X0、X1、…, XN-1}に対し、Nは正整数で、初期包絡波形H(f)をそれぞれ0〜N-1個の周波数領域変位間隔ΔBの周波数偏移を行い、N個の変位包絡波形を得る。その中第i個の変位包絡波形は
2019526202.tif 000003
【００５５】
、0≦i≦N-1である。
【００５６】
それから、変調待ちシーケンスの中の符号とそれぞれ対応する変位包絡波形を相乗し、周波数領域での各変調包絡波形を得る。例えば、一つの実施例では、具体的には、上述符号シーケンスのN個符号と各符号の対応する変位包絡波形を相乗し、N個の変調された変調包絡波形を得る。その中第i個の変調包絡波形は
2019526202.tif 000004
【００５７】
、0≦i≦N-1である。
【００５８】
それから、各変調包絡波形を周波数領域で重ね合わせ、周波数領域での多重変調包絡波形を得る。例えば、
2019526202.tif 000005
【００５９】
に対しi=0〜N-1の総和の求め、多重変調包絡波形
2019526202.tif 000006
【００６０】
を得る。図7は、K=3の場合、バーチャル切断された変調包絡波形の重複プロセスである。それで各変調包絡波形のスミアリングも重複に参与したことが分かる；図8は、K=3の場合、真実切断された変調包絡波形の重複プロセスである。それで各変調包絡波形がスミアリングを切断され、つまりスミアリング無しの各変調包絡波形が重複に参与したことが分かる。
【００６１】
一つの実施例では、さらに上述周波数領域での多重変調包絡波形S(f)を変換し、時間領域での多重変調包絡波形S(t)を得てから発射する。
【００６２】
ガウスウィンドウ初期包絡波形を例とし、図9は現有技術で真実切断案と本出願のバーチャル切断案により得られる多重変調包絡波形の時間領域の特性を比較した。図のように、本出願のバーチャル切断案により変調された多重変調包絡波形は時間領域でのエネルギーがより集中し且つ減衰が早くて、システム間の符号干渉を下げていることが分かる。
【００６３】
実施例二
本実施例はOvTDMシステムを例とし説明する。
【００６４】
OvTDMシステムは発送側でまず相応な多重波形を生成する必要がある。即ち前文に言及された初期包絡波形は、OvTDMシステムが時分割多重なので、主としては時間領域で変調する。そのため、生成される初期包絡波形は時間領域の初期包絡波形h（t）である。より良いこととしては、初期包絡波形h（t）を選ぶ時に、それが時間領域で滑らかであると期待し、それと相応に、それの対応する周波数領域の帯域幅が狭く、サイドローブ減衰が早くて、重複後生成された多重変調包絡波形は、周波数領域での波形が同様に帯域幅が狭く、サイドローブ減衰が早くて、システムのエラーレート降下に役立つ。前文に言及された幾つかの滑らかな初期包絡波形は要求に合っている。例えば、ガウス（Gaussian）包絡波形、チェビシェフ(Chebyshev) 包絡波形、テーラー(Taylor) 包絡波形、テューキー(Tukey) 包絡波形など。
【００６５】
しかし、大部分の初期包絡波形は“スミアリング”現象がある。特に初期包絡波形が“痩せている”時に、この現象はもっと明らかである。“スミアリング”とは、波形が一定スペクトル内にその幅値（又はエネルギー）が低く、ゼロに近づき且つ変化が遅いことである。このスペクトル内の初期包絡波形のエネルギーが低いため、信号伝送中に、実際に載せられる情報量が少ない。重複回数が同じ且つ初期包絡波形が同じ帯域幅の場合は、“スミアリング”の初期包絡波形の実際伝送レートが低いが、“スミアリング”の波形はより良い周波数領域の特性があり、帯域幅が狭く且つサイドローブ減衰が早いため、“スミアリング”の波形は伝送レートと時間領域特性の矛盾状況がある。
【００６６】
上記のように、この問題に対しては、現有技術での処理方法は真実切断である。即ち、初期包絡波形のスミアリングを切断してから、得られたスミアリング無しの初期包絡波形を新しい多重波とし後続の変調を行う。例えば変位や符号相乗、重複など。真実切断の方案は有効に符号の伝送レートを上げられるが、スミアリングがなくなるため、その周波数領域の特性が悪く、帯域幅が広く且つサイドローブパワーが高く、メインローブに対し干渉が大きくて、システムの性能を影響し、システムのエラーレートを上げてしまう。
【００６７】
発明者の研究により、初期包絡波形の広さにより計算される符号の実際広さは、その伝送レートを決め、符号の広さが小さいほど、その伝送レートが高い；時間領域で初期包絡波形のスミアリングが存在するかは、周波数領域での波形特性を影響すると分かった。
【００６８】
そのため、本実施例はバーチャル切断方法を提示している。図10のように、初期包絡波形に対し真実切断でなくバーチャル切断を行い、バーチャル切断後の初期包絡波形で符号の実際広さを計算する−即ち、スミアリング無しの初期包絡波形で符号の実際広さを計算することで、符号の広さを小さくするので、その伝送レートを上げている；同時に、実際の変調プロセスでは、バーチャル切断のため、実際には初期包絡波形がスミアリングを保留していることで、良好な周波数領域の特性を備える。実際切断を行ってない初期包絡波形を変位し、符号と相乗・重複などを行うことで、変調により得られる多重変調包絡波形も良好な周波数領域の特性を備える。具体的に言えば、周波数領域の信号波形の帯域幅が狭く且つ再度ローブ減衰が早くて、デコードの複雑さを上げない前提で、同時にシステムの性能を保証している。
【００６９】
下記から本出願のOvXDMシステムに適用される変調方法に対し、OvTDMシステムと結び合わせ説明する。
【００７０】
（1）設計パラメータにより周波数領域で初期包絡波形H（ｔ）を生成する
初期包絡波形H（ｔ）の広さはT、システムの重複多重回数はK、符号広さはTsとすると、初期包絡波形h（t）の広さがT=K*Tsである。
【００７１】
（2）初期包絡波形h（t）の“スミアリング”を見つける
具体的には、時間領域で初期包絡波形の幅値をパワーに変換し、システムの閾値信号ノイズ比と比べ、パワーが閾値信号ノイズ比より小さい対応する時間領域部分の波形をスミアリングと判定する。
ガウスウィンドウ、つまりガウスウィンドウ初期包絡波形を例とする。仮にh（t）の広さT=32、閾値信号ノイズ比は-30dBと仮設すると、多重波形の幅値をパワーに変換し、それから多重波形パワーが-30dBの時に対応する符号の広さを見つけ、閾値信号ノイズ比より小さい対応する広さをスミアリングと判定する。本実施例では、多重波形5~27の範囲をバーチャル切断後の波形広さとし、残りの部分をスミアリングとする。図11のように、波形は左側点線の左、及び右側点線の右にあり、この二部分は見つかった波形のスミアリングである。その中、図11（a）の縦座標は幅度、図11（b）の縦座標はパワー、単位はdBである。
【００７２】
（3）初期包絡波形に対しバーチャル切断を行い時間領域変位間隔ΔTを計算する
（2）で見つかるスミアリングの帯域幅をTtailとし、初期包絡波形に対しバーチャル切断により得られるバーチャル初期包絡波形をh0（t）とすると、バーチャル初期包絡波形h0（t）のバーチャル広さはT’=T-Ttail、符号の実際広さはTs’=T’/K=（T-Ttail）/Kである。符号の実際広さがT/Kから（T-Ttail）/Kに小さくなり、その伝送レートが上がることが分かった。
【００７３】
初期包絡波形をバーチャル切断する後の広さB’を重複多重回数Kで割り、周波数領域の変位間隔ΔTを得る。つまりΔT= T’ /K。
【００７４】
（4）入力符号シーケンスに対する変調
重複多重回数Kにより初期包絡波形h（t）を時間領域で時間領域変位間隔ΔBで変位し、時間領域での各変位包絡波形を得る。具体的には、例えば、長さがNである符号シーケンスX={X0、X1、…, XN-1}に対し、Nは正整数で、初期包絡波形h（t）をそれぞれ0〜N-1個の時間領域変位間隔ΔTの時間偏移を行い、N個の変位包絡波形を得る。その中第i個の変位包絡波形は
2019526202.tif 000007
【００７５】
、，0≦i≦N-1である。
【００７６】
それから、変調待ちシーケンスの中の符号とそれぞれ対応する変位包絡波形を相乗し、時間領域での各変調包絡波形を得る。例えば、一つの実施例では、具体的には、上述符号シーケンスのN個符号と各符号の対応する変位包絡波形を相乗し、N個の変調された変調包絡波形を得る。その中第i個の変調包絡波形は
2019526202.tif 000008
【００７７】
、0≦i≦N-1である。
【００７８】
それから、各変調包絡波形を周波数領域で重ね合わせ、時間領域での多重変調包絡波形を得る。例えば、
2019526202.tif 000009
【００７９】
に対しi=0〜N-1の総和の求め、多重変調包絡波形
2019526202.tif 000010
【００８０】
を得る。図12は、K=3の場合、バーチャル切断された変調包絡波形の重複プロセスである。それで各変調包絡波形のスミアリングも重複に参与したことが分かる；図13は、K=3の場合、真実切断された変調包絡波形の重複プロセスである。それで各変調包絡波形がスミアリングを切断され、つまりスミアリング無しの各変調包絡波形が重複に参与したことが分かる。
【００８１】
ガウスウィンドウ初期包絡波形を例とし、図14は現有技術で真実切断案と本出願のバーチャル切断案により得られる多重変調包絡波形の周波数領域の特性を比較した。図のように、本出願のバーチャル切断案により変調された多重変調包絡波形は周波数領域での帯域幅が狭く且つサイドローブ減衰が早くいことが分かる。
【００８２】
実施例三
本実施例はOvHDMシステムを例とし説明する。
【００８３】
OvHDMシステムは、時間周波数二次元の重複多重システムである。時間領域でフレーム符号の間は相互に重複するだけでなく、周波数領域で副搬送波間も相互に重複し、時間領域と周波数領域の同時重複を実現している。
【００８４】
OvHDMシステムの複素ベースバンド信号モデルは：
2019526202.tif 000011
【００８５】
各パラメータの意味は下記通りである。
【００８６】
時間領域パラメータ：
2019526202.tif 000012
【００８７】
はパルス成型フィルターのショック応答である
2019526202.tif 000013
【００８８】
はシステム発射の第
2019526202.tif 000014
【００８９】
個符号である
2019526202.tif 000015
【００９０】
は各符号の周期である
2019526202.tif 000016
【００９１】
は発射符号の間隔で、
2019526202.tif 000017
【００９２】
、
2019526202.tif 000018
【００９３】
は時間領域の重複多重回数である
2019526202.tif 000019
【００９４】
はフレームごとに発射する符号総数である
2019526202.tif 000020
【００９５】
はフレームごとのフレーム長さで、且つ
2019526202.tif 000021
【００９６】
周波数領域のパラメータ：
2019526202.tif 000022
【００９７】
は副搬送波数
2019526202.tif 000023
【００９８】
は副搬送波間隔
2019526202.tif 000024
【００９９】
は周波数領域の重複多重回数
メインローブ零点帯域幅
2019526202.tif 000025
【０１００】
副搬送波ごとのメインローブ零点帯域幅
2019526202.tif 000026
【０１０１】
スペクトル効率：
OvHDMシステムのスペクトル効率は
2019526202.tif 000027
【０１０２】
である。その中
2019526202.tif 000028
【０１０３】
は変調電気レベル数、
2019526202.tif 000029
【０１０４】
はパルス成型フィルターの時間帯域幅の積、つまり
2019526202.tif 000030
【０１０５】
。
【０１０６】
2019526202.tif 000031
【０１０７】
は無限に近づけば、
2019526202.tif 000032
【０１０８】
副搬送波数Nも無限に近づけば、
2019526202.tif 000033
【０１０９】
を得る。即ちOvHDMシステムの達する極限スペクトル効率である。
【０１１０】
下記からOvHDMシステムの変調復調プロセスを具体的に説明する。
【０１１１】
図15のように、OvHDMシステムはまず入力符号を時間領域で重複多重し、重複多重後のデータを各重複の副搬送波に載せることで、時間領域と周波数領域の二次元重複により、最終的にOvHDMプロセスを実現する。一つの実施例では、変調はBPSK変調を採用し、ビットシーケンスと符号の間の対応関係は{0、1}->{+1、-1}で、つまりビット0は符号+1に変換され、ビット1は符号-1に変換される。
【０１１２】
（1）設計パラメータにより時間領域で個初期包絡波形
2019526202.tif 000034
【０１１３】
を生成する。
【０１１４】
（2）（1）で生成した初期包絡波形
2019526202.tif 000035
【０１１５】
を特定の時間領域変位間隔ΔTで変位し、各時刻の変位包絡波形
2019526202.tif 000036
【０１１６】
を形成する。0≦i≦N-1。
【０１１７】
（3）変調待ちシーケンスの中の符号とそれぞれ対応する変位包絡波形を相乗し、時間領域での各変調包絡波形
2019526202.tif 000037
【０１１８】
を得る。
【０１１９】
（4）それから各変調包絡波形を時間領域で重ね合わせ、時間領域での多重変調包絡波形
2019526202.tif 000038
【０１２０】
を得る。
【０１２１】
（5）OvTDMの信号を各個重複の副搬送波に載せ、OvFDMを実現する。
【０１２２】
周波数領域の重複多重は一般のOvFDMシステムを参照してもいい。相応な多重波形を選び周波数領域の副搬送波の重複を行う。その重複方法はOvTDMの重複プロセスに類似するので、ここで詳しく述べない。その中、周波数領域の多重波形種類は時間領域多重波形と同じで、任意の一種類を選び周波数領域の多重波形としてもいい。本実施例は説明のために、矩形波を例とし周波数領域での重複多重を説明する。
【０１２３】
フーリエ畳み込み性質により、周波数領域の畳み込みは時間領域の相乗と同等することが分かるので、周波数領域でスペクトルを
2019526202.tif 000039
【０１２４】
偏移するには、時間領域はデータに
2019526202.tif 000040
【０１２５】
を掛けると同等する。最終的なOvHDMプロセスは下記公式通りである：
2019526202.tif 000041
【０１２６】
上記はOvHDMシステム変調プロセスであり、OvHDMシステムの復調プロセスは下記通りである：
（6）受信信号を周波数領域でフィルタリングし、対応する匹配フィルターで各副搬送波をフィルタリングする。
【０１２７】
（7）各副搬送波に載せられるデータをMU-MLSDデコードする。
【０１２８】
（8）MU-MLSDデコード後の各副搬送波上にあるデータをシリアライズし、マルチチャンネルのデータを一チャンネルのデータに合併する。
【０１２９】
（9）合併後のデータに対し復調とグレーインバースマッピング出力を行う。
【０１３０】
本実施例では、（2）で初期包絡波形
2019526202.tif 000042
【０１３１】
は特定の時間領域変位間隔で変位し、その中初期包絡波形
2019526202.tif 000043
【０１３２】
は未切断のスミアリング付き波形であってもいいが、時間領域変位間隔はバーチャル切断後の初期包絡波形
2019526202.tif 000044
【０１３３】
の広さにより計算してもいい。プロセスと原理は実施例二と類似するので、ここで詳しく説明しない。
【０１３４】
実施例四
実施例三のOvHDMシステムの変調復調プロセス全体では、（1）で生成する初期包絡波形は時間領域で波形が滑らかで、対応する周波数領域の波形帯域幅が狭く且つサイドローブ減衰が早くて、即ち同じデータ量の情報を発送するには時間領域で同じ時間を占用するが、周波数領域で狭い周波数ソースを占用すれば実現できるので、周波数ソースを省け、伝送レートを向上している。
【０１３５】
一つの実施例では、OvHDMシステムで生成する時間領域内の初期包絡波形は下記各波形のいずれであってもいい：パルゼンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、バートレットウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、バートレット-ハンニングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ボーマンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ブラックマンウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ブラックマン-ハリスウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ガウスウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ハミングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ハンニングウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、カイザーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、ナトールウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、フラットトップウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、チェビシェフ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、トライアングルウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、テーラーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形；又は、テューキーウィンドウ包絡波形又はその変遷ウィンドウ関数の包絡波形。ここの変遷ウィンドウ関数は元波形のパルス成型連乗関数、各次導関数、各次導関数の総和など一連の元波形の成型に関する関数形式を指してもいい。例えば、：パルゼンウィンドウ包絡波の変遷ウィンドウ関数はチェビシェフパルス成型連乗関数、各次導関数、各次導関数の総和など一連のチェビシェフパルス成型に関する関数でもいい。これらタイプの初期包絡波形は滑らかである。
【０１３６】
例えば、下記パラメータを持つOvHDMシステムを例とし、初期包絡の選別及び効果を説明する：時間領域重複多重回数K=3、フレームごとの発送符号総数L=8、符号ごとの周期T=63であると、発射符号間隔
2019526202.tif 000045
【０１３７】
= 21、入力符号シーケンス
2019526202.tif 000046
【０１３８】
= {+1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 +1}、副搬送波数
2019526202.tif 000047
【０１３９】
=3、周波数領域の重複多重回数
2019526202.tif 000048
【０１４０】
= 2、副搬送波メインローブ零点帯域幅
2019526202.tif 000049
【０１４１】
=15、副搬送波間隔
2019526202.tif 000050
【０１４２】
= 7.5。
【０１４３】
下記から異なるタイプの初期包絡波形を例とし、それぞれ説明する。
【０１４４】
まず、参考となる矩形ウィンドウを提示する。初期包絡波形が矩形ウィンドウ包絡波形の場合、図16をご参照ください。図16（a）は、ウィンドウ長さが63である矩形ウィンドウ包絡波形の時間領域での波形図であり、図16（b）は矩形ウィンドウ包絡波形の周波数領域で標準化した波形図である。図により、矩形ウィンドウ包絡波形は時間領域で1から始まり且つ帯域幅が広く、周波数領域のサイドローブ減衰が遅いため、時間領域重複後の波形は滑らかでなく、周波数領域の帯域幅が広く、有効信号と無効信号は区分しにくく、波形切断の正確率とエンコード・デコード能力は下がることが分かる。実際のシステムで伝送レートが同じ且つスペクトル効率ηが同じ場合は、必要となる伝送パワーとエラーレートは高い。図17の異なる図形の点線は、時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図18は、OvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１４５】
1、初期包絡波形がパルゼン（Parzen）包絡波形である
図19をご参照ください。図19（a）は、ウィンドウ長さが63であるパルゼン包絡波形の時間領域での波形図で、図19（b）はパルゼン包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域でパルゼンウィンドウ包絡波形は0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰は60dBに近いことが分かる。そのため、パルゼン包絡波形は時間領域で0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭く低、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図20での異なる形状の点線は表示時間領域上の若干変調包絡波形、実線は多重変調包絡波形を示す。図21はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１４６】
2、初期包絡波形がバートレット（Bartlett）包絡波形である
図22をご参照ください。図22（a）はウィンドウ長さが63であるバートレット包絡波形の時間領域での波形図で、図22（b）はバートレット包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域でバートレットウィンドウは0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰は30dBに近いことが分かる。そのため、バートレットウィンドウは時間領域で0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図23の異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図24はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１４７】
3、初期包絡波形がバートレット-ハンニング（Bartlett-Hanning）包絡波形である
図25をご参照ください。図25（a）はウィンドウ長さが63であるバートレット-ハンニング包絡波形の時間領域での波形図であり、図25（b）はバートレット-ハンニング包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域でバートレット-ハンニング包絡波形は0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰が40dBに近いことが分かる。そのため、バートレット-ハンニングウィンドウは時間領域で0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図26の異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図27はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１４８】
4、初期包絡波形がボーマン（Bohman）包絡波形である
図28をご参照ください。図28（a）はウィンドウ長さが63であるボーマン包絡波形の時間領域での波形図で、図28（b）はボーマン包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域でボーマン包絡波形は0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰が60dBに近いことが分かる。そのため、ボーマンウィンドウは時間領域で0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図29の点線は時間領域での異なる図形の若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図30はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１４９】
5、初期包絡波形がブラックマン（Blackman）包絡波形である
図31をご参照ください。図31（a）はウィンドウ長さが63であるブラックマン包絡波形の時間領域での波形図で、図31（b）はブラックマン包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域でブラックマン包絡波形は0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰が70dBに近いことが分かる。そのため、ブラックマンウィンドウは時間領域で0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図32の異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図33はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１５０】
6、初期包絡波形がブラックマン-ハリス（Blackman-Harris）包絡波形である
図34をご参照ください。図34（a）はウィンドウ長さが63であるブラックマン-ハリス包絡波形の時間領域での波形図で、図34（b）はブラックマン-ハリス包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域中ブラックマン-ハリス包絡波形は0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰が80dBに近いことが分かる。そのため、ブラックマン-ハリスウィンドウは時間領域で0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図35の異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図36はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１５１】
7、初期包絡波形がガウス（Gaussian）包絡波形である
図37をご参照ください。図37（a）はウィンドウ長さが63で、パラメータがAlpha = 2.5であるガウス包絡波形の時間領域での波形図、図37（b）はガウス包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域中ガウスウィンドウは近似0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰が50dBに近いことが分かる。そのため、ガウスウィンドウは時間領域で近似0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図38の異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図39はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１５２】
8、初期包絡波形がハミング（Hamming）包絡波形である
図40をご参照ください。図40（a）はウィンドウ長さが63であるハミング包絡波形の時間領域での波形図、図40（b）はハミング包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域でハミング包絡波形は0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰が50dBに近いことが分かる。そのため、ハミングウィンドウは時間領域で0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図41の異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図42はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１５３】
9、初期包絡波形がハンニング（Hann）包絡波形である
図43をご参照ください。図43（a）はウィンドウ長さが63であるハンニング包絡波形の時間領域での波形図、図43（b）はハンニング包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域でハンニング包絡波形は0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰が80dBに近いことが分かる。そのため、ハンニングウィンドウは時間領域で0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図44の異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図45はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１５４】
10、初期包絡波形がカイザー（Kaiser）包絡波形である
図46をご参照ください。図46（a）はウィンドウ長さが63で、betaパラメータが0.5であるカイザー包絡波形の時間領域での波形図で、図46（b）はカイザー包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である；図46（c）はウィンドウ長さが63で、betaパラメータが2であるカイザー包絡波形の時間領域での波形図で、図46（d）はカイザー包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である；図46（e）はウィンドウ長さが63で、betaパラメータが5のカイザー包絡波形の時間領域での波形図、図46（f）はカイザー包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、betaパラメータの増加につれ、時間領域の波形起点はますます0に近づけ、波形はますます滑らかになる；周波数領域の波形サイドローブ減衰が早いほど、重複後の性能がよりよくなる。カイザーウィンドウがbeta = 0.5の場合、その時間領域は0.94から始まり、OvHDM重複後の波形は既に矩形波より滑らかで、且つ周波数領域のサイドローブ減衰は矩形波より早く、周波数領域の帯域幅が狭いことで、重複後の波形スペクトル効率が高く、発送信号の必要となる伝送パワーが低くなる。また、カイザーウィンドウbetaの数値は自分でシステム性能指標により設計できる。betaの増加につれ、重複後の波形はますます滑らかになり、実際システムでの信号伝送の必要となるパワーはますます低くなり、エンコード・デコード能力はますます強くなり、設計は矩形波より柔軟となる。図47（a）、（b）、（c）はそれぞれbetaが0.5、2、5である場合カイザー包絡波形が変調により得た変調包絡波形と多重変調包絡波形を示す。その中異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図48（a）、（b）、（c）はそれぞれOvHDMシステムでbetaが0.5、2、5である場合カイザー包絡波形の変調により最終的に得られた時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示している。
【０１５５】
11、初期包絡波形がナトール（Nuttall）包絡波形である
図49をご参照ください。図49（a）はウィンドウ長さが63であるナトール包絡波形の時間領域での波形図で、図49（b）はナトール包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域でナトール包絡波形は0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰は100dBに近いことが分かる。そのため、ナトールウィンドウは時間領域で0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図50の異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図51はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１５６】
12、初期包絡波形がフラットトップ（Flat Top）包絡波形である
図52をご参照ください。図52（a）はウィンドウ長さが63であるフラットトップ包絡波形の時間領域での波形図で、図52（b）はフラットトップ包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域でフラットトップ包絡波形は近似0点（-0.0004）から始まり、周波数領域サイドローブ減衰は100dBに近いことが分かる。そのため、フラットトップウィンドウは時間領域で近似0点（-0.0004）から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図53の異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図54はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１５７】
13、初期包絡波形がチェビシェフ（Chebyshev）包絡波形である
図55をご参照ください。図55（a）はウィンドウ長さが63であるチェビシェフ包絡波形の時間領域での波形図で、図55（b）はチェビシェフ包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域でチェビシェフ包絡波形は近似0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰が80dBに近いことが分かる。そのため、チェビシェフウィンドウは時間領域で近似0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図56の異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図57はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１５８】
14、初期包絡波形が三角形（Triangular）包絡波形である
図58をご参照ください。図58（a）はウィンドウ長さが63である三角形包絡波形の時間領域での波形図で、図58（b）は三角形包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、時間領域で三角形包絡波形は0点から始まり、周波数領域サイドローブ減衰は30dBに近いことが分かる。そのため、三角形ウィンドウは時間領域で0から始まり、重複後の波形が滑らかで、サイドローブ減衰が早く、周波数領域の帯域幅が狭くて、波形切断プロセスの正確率とエンコード・デコードプロセスの誤り訂正能力を上げ、信号の伝送パワーを下げることで、スペクトル効率が一定の場合、低い伝送パワーで高い伝送レートを実現できる。図59の異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図60はOvHDMシステムの最終変調により得た時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示す。
【０１５９】
15、初期包絡波形がテーラー（Taylor）包絡波形である
図61をご参照ください。図61（a）はウィンドウ長さが63で、nbar = 4、sll = -30のテーラー包絡波形の時間領域での波形図で、図61（b）はテーラー包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である；図61（c）はウィンドウ長さが63で、nbar = 6、sll = -50のテーラー包絡波形の時間領域での波形図、図61（d）はテーラー包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である；図61（e）はウィンドウ長さが63で、nbar = 8、sll = -80のテーラー包絡波形の時間領域での波形図で、図61（f）はテーラー包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、テーラー包絡波形は周波数領域でのサイドローブ減衰がsllの反対値であり、例えば、ウィンドウ長さは63、nbar = 4、sll = -30のテーラー包絡波形のサイドローブ減衰は30dBである；ウィンドウ長さは63、nbar= 6、sll = -50のテーラー包絡波形のサイドローブ減衰は50dBである；ウィンドウ長さは63、nbar= 8、sll = -80のテーラー包絡波形のサイドローブ減衰は80dBである。また、図により、nbarの増加につれ、時間領域波形起点はますます0に近づけ、最高点の値はますます大きくなり、波形はますます滑らかになることで、重複後の性能がよりよくなる。図62（a）、（b）、（c）はそれぞれnbar = 4、sll= -30のテーラー包絡波形、nbar = 6、sll =-50のテーラー包絡波形、nbar = 8、sll = -80のテーラー包絡波形の変調により得た変調包絡波形と多重変調包絡波形を示している。その中異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図63（a）、（b）、（c）はそれぞれOvHDMシステムでnbar= 4、sll = -30のテーラー包絡波形、nbar = 6、sll = -50のテーラー包絡波形、nbar = 8、sll = -80のテーラー包絡波形の変調により最終的に得られた時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示している。
【０１６０】
16、初期包絡波形がテューキー（Tukey）包絡波形である
テューキーウィンドウで、パラメータRは円錐形エリアの永久値までの比例で、バリューは0~1である。Rが極値の場合、テューキーウィンドウはほかの普通ウィンドウに変遷する。R = 1、テューキーウィンドウはハンニングウィンドウと同等する；R = 0、テューキーウィンドウは矩形ウィンドウと同等する。
【０１６１】
図64をご参照ください。図64（a）はウィンドウ長さが63で、R = 0.1のテューキー包絡波形の時間領域での波形図、図64（b）はテューキー包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である；図64（c）はウィンドウ長さが63で、R =0.5のテューキー包絡波形の時間領域での波形図で、図64（d）はテューキー包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である；図64（e）はウィンドウ長さが63で、R = 0.9のテューキー包絡波形の時間領域での波形図で、図64（f）はテューキー包絡波形が周波数領域で標準化した波形図である。図により、テューキー包絡波形は時間領域の波形起点が0から始まり、パラメータRの増加につれ、円錐形エリアがますます多くなり、波形がますます滑らかになる；周波数領域の波形サイドローブ減衰がますます早くなることで、重複後の性能がよりよくなる。図65（a）、（b）、（c）はそれぞれR = 0.1、0.5、0.9のテューキー包絡波形の変調により得た変調包絡波形と多重変調包絡波形を示している。その中異なる図形の点線は時間領域での若干変調包絡波形を示し、実線は多重変調包絡波形を示す。図66（a）、（b）、（c）はそれぞれOvHDMシステムでR =0.1、0.5、0.9のテューキー包絡波形の変調により最終的に得られた時間周波数二重の多重変調包絡波形の時間領域での波形図を示している。
【０１６２】
上記内容は具体的な実施方法と結び合わせ、本出願に対しさらなる詳しい説明であり、本出願の具体的な実施はこれらの説明に限られると見なしてはならない。本出願の所属技術分野の一般技術者にとっては、本出願の構想を逸脱しない前提では、また若干演繹や差し替えを行うことができるのである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【国際調査報告】
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